Xây dựng 1 số bài tập thực tết trong dạy học Vật lí 11 (Bộ SGK KNTT với cuộc sống) ở trường THPT Giáp Hải

Nội dung tài liệu: Xây dựng 1 số bài tập thực tết trong dạy học Vật lí 11 (Bộ SGK KNTT với cuộc sống) ở trường THPT Giáp Hải

1. SỞ GD-ĐT BẮC GIANG TRƯỜNG THPT GIÁP HẢI XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 11 (BỘ SÁCH SGK KTTT VỚI CUỘC SỐNG) Ở TRƯỜNG THPT GIÁP HẢI Họ và tên: Hoàng Thị Lương Chức vụ: Giáo viên. Tổ: Vật lí – CNCN. Bắc Giang, tháng 11 năm 2024
2. I. MỞ ĐẦU Môn Vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông mới 2018 được xây dựng theo định hướng tăng tính thực tế trong quá trình học tập và hướng nghiệp cho các em học sinh. Chương trình chú trọng vào bản chất, ý nghĩa vật lý của các đối tượng, đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hướng thiên về toán học; tạo điều kiện để giáo viên giúp học sinh phát triển tư duy khoa học dưới góc độ vật lý, khơi gợi sự ham thích ở học sinh, tăng cường khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn, học sinh bước đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi. Qua nghiên cứu cấu trúc và nội dung kiến thức của chương trình Vật lí 11, cũng như nghiên cứu thực trạng tổ chức dạy học cho thấy giáo viên cần xây dựng hệ thống các bài tập có tính thực tiễn nhằm giúp học sinh hình thành năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý (Năng lực vật lý). Do đó, trong sáng kiến kinh nghiệm này, tôi lựa chọn: “XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 11 (BỘ SÁCH SGK KTTT VỚI CUỘC SỐNG) Ở TRƯỜNG THPT GIÁP HẢI”. II. NỘI DUNG Bài 2: MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Câu 1: Con lắc có thể ứng dụng làm gì?
3. Định hướng trả lời: Có thể dùng để ghi nhận động đất (địa chấn kế). 1 địa chấn kế đơn giản có 1 con lắc đơn để ghi dao động theo chiều ngang và 1 con lắc lò xo để ghi nhận dao động theo chiều thẳng đứng. Khi có động đất con lắc sẽ dao động theo, dao động này được ghi lại trên một cuộn giấy xoay tròn bằng 1 cái bút. Bài 6: DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC Câu 1: Một cây cầu treo ở thành phố Xanh-pê-tec-bua ở Nga được thiết kế có thể cho cùng lúc 300 người đi qua mà không sập. Năm 1906 có một trung đội bộ binh (36 người) đi đều bước qua cầu, cầu gãy! Sự cố cầu gãy đó là do A. Dao động tắt dần của cầu. B. Cầu không chịu được tải trọng. C. Dao động tuần hoàn của cầu. D. Xảy ra cộng hưởng cơ của cầu. Bài 11: SÓNG ĐIỆN TỪ Câu 1: Cho các nguồn phát bức xạ chủ yếu sau (xem như mỗi dụng cụ chỉ phát một bức xạ): Bàn là quần áo (I), máy chụp tổn thương xương (II), đèn led quảng cáo (III), điện thoại di động (IV). Các bức xạ do các nguồn trên phát ra theo thứ tự bước sóng giảm dần là: A. I, II, IV, III B. IV, I, III, II C. I, IV, II, III D. IV, I, II, III
4. Câu 2: Trong các phòng điều trị vật lí trị liệu của các bệnh viện thường có một số bóng đèn dây tóc Vonfram có công suất khoảng từ 250 W đến 1000 W . Chẳng hạn khi một người bị chứng đau lưng, người ta chiếu đèn vào chỗ đau, giúp máu lưu thông tốt làm giảm đau và có tác dụng tương đối lâu dài. Hãy cho biết đó là tác dụng của loại bức xạ điện từ nào dưới đây? A. Tia X B. Tia hồng ngoại C. Tia tử ngoại D. Tia gamma Câu 3: “Trái tim” của tàu ngầm Kilo của hải quân Việt Nam chính là hệ thống định vị thủy âm kỹ thuật số (sonar) MGK-400EM, có dải tần số hoạt động từ 1-60kHz, cùng hệ thống MG-519EM tạo cho tàu ngầm Kilo của Việt Nam lợi thế phát hiện trước mục tiêu ở khoảng cách 2- 3 lần so với đối thủ. Lợi thế này cho phép tàu khai hỏa tiêu diệt mục tiêu trước khi bị phát hiện. Hệ thống định vị thủy âm MGK-400EM phát ra loại sóng nào? Câu 4: Hàng ngày, chúng ta tham gia giao thông trên đường thành phố, tỉnh lộ đều bắt gặp những chiến sỹ cảnh sát giao thông làm nhiệm vụ phân luồng giao thông đảm bảo được thông suốt, nhưng mấy ai biết rằng giao thông trên “chín tầng mây” cũng đông đúc và nhộn nhịp không kém. Hàng không Việt Nam hiện đang quản lý hệ thống giao thông hàng không dày đặc nằm
5. trong 2 vùng thông báo bay Hà Nội và Hồ Chí Minh (khoảng 1,1 triệu km2). Tất cả các chuyến bay muốn cất-hạ cánh, chuyển hướng bay, bay qua vùng thông báo bay được điều hành an toàn góp phần rất lớn công sức của mỗi Kiểm soát viên không lưu (KSVKL), hay trong nghề còn gọi vui là những người “lái” phi công. Em hãy cho biết để nói chuyện trực tiếp giữa (KSVKL) và phi công lái máy bay thì dùng loại sóng vô tuyến nào? Tại sao? Câu 5: Ngày 2/5/2014, Trung Quốc đưa giàn khoan Hải Dương 981 vào đặc quyền kinh tế của Việt Nam, vị trí có tọa độ (15029’B,111012’Đ) cách đảo Lý Sơn (tỉnh Quảng Ngãi) khoảng 120 hải lý về phía Đông. Đến ngày 27/5/2014, giàn khoan này được di chuyển với tốc độ trung bình 10km/h theo hướng đông Bắc và được neo tại tọa độ (15°29′B; 111°35′Đ). Một máy rađa quân sự trên Đảo Lý Sơn có tọa độ (15029’B,108012’Đ) phát ra tín hiệu sóng ngắn truyền thẳng đến vị trí giàn khoan Hải Dương 981 thì thấy thời gian phát và thu sóng của rađa tăng thêm 0,30ms. Cho bán kính Trái Đất là 6400km, 1 hải lí = 1852m. 1. Giàn khoan di chuyển đến vị trí mới bao nhiêu hải lí?. 2. Tính tốc độ truyền sóng ngắn của Rada trên mặt biển và thời gian dịch chuyển giàn khoan. Câu 6: Việt Nam đã sở hữu hệ thống Radar hiện đại (ELM-2288ER) do Israel sản xuất, và trang bị cho sư đoàn phòng không 377 canh giữ bầu trời các tỉnh phía Nam và quần đảo Trường Sa của tỉnh Khánh Hoà. Anten rađa luôn phát ra những sóng điện từ và bắt gặp mục tiêu là một máy bay, thời gian từ lúc anten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại
6. là 3,20(ms). Anten quay với vận tốc 0,20(vòng/s). Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay, anten lại phát sóng điện từ. Thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 3,19(ms). Biết tốc độ của sóng điện từ trong không khí bằng 3.108 (m/s). 1. Xác định phạm vi phát hiện mục tiêu xa nhất của bộ Rada này? 2. Tính tốc độ trung bình của máy bay? Tính thời gian từ lúc phát hiện đến khi máy bay, bay đến rada? Câu 7: Vệ tinh Vinasat -2 của Việt Nam được phóng vào lúc 5h30' (giờ Hà Nội) ngày 16/5/2012 tại bãi phóng Kourou ở Guyana bằng tên lửa Ariane5 ECA Vùng phủ sóng cơ bản bao gồm: Việt Nam, khu vực Đông Nam Á, một số quốc gia/lân cận. Với khả năng truyền dẫn: tương đương 13.000 kênh thoại/internet/truyền số liệu hoặc khoảng 150 kênh truyền hình. Vậy việc kết nối thông tin giữa mặt đất và vệ tinh VINASAT-2 được thông qua bằng loại sóng điện từ nào? Câu 8: Thiết bị như hình vẽ bên là một bộ phận trong máy lọc nước RO ở các hộ gia đình và công sở hiện nay. Khi nước chảy qua thiết bị này thì được chiếu bởi một bức xạ có khả năng tiêu diệu hoặc làm biến dạng hoàn toàn vi khuẩn vì vậy có thể loại bỏ được 99,9% vi khuẩn. Đó là Bức xạ nào?
7. Câu 9: Ứng dụng tia hồng ngoại trong y tế? Định hướng trả lời: Trước khi hút thuốc Sau khi hút thuốc Bức xạ nhiệt hồng ngoại được ghi nhận để chẩn đoán y khoa. Hình trên là ảnh chụp hồng ngoại cánh tay của một người khỏe mạnh trước và sau khi hút thuốc, cho thấy sự giảm nhiệt độ do suy giảm lưu thông máu liên quan đến hút thuốc. Bản đồ nhiệt đã được mã hóa màu theo nhiệt độ từ màu xanh (lạnh) đến trắng (nóng).
8. Câu 6: Ứng dụng tia X trong y tế? Định hướng trả lời: Trong y tế: chụp ảnh X quang. Trong vận tải hàng không: Quét hành lý của hành khách.
9. Bài 16: LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH Câu 1: Vào những ngày thời tiết hanh, khô nếu chải đầu bằng lược nhựa khi đang chải tóc, một số sợi tóc bị hút về phía lược? Hãy giải thích hiện tượng trên? Định hướng trả lời: Đó chính là sự nhiễm điện do cọ xát. Khi chải tóc, lược cọ xát vào tóc, một số electron từ tóc sẽ đi vào lược nên lược tích điện âm, còn tóc tích điện dương. “Các điện tích trái dấu sẽ hút nhau” nên tóc bị hút vào lược. Câu 2: Các ô tô chở xăng dầu, khả năng cháy nổ rất cao. Khả năng này xuất phát từ cơ sở vật lí nào? Người ta đã làm gì để phòng cháy nổ cho các loại xe này? Định hướng trả lời: Dựa trên cơ sở vật lí là các vật nhiễm điện trái dấu có thể phóng tia lửa điện qua nhau. Xe chở xăng dầu khi chuyển động, xăng dầu cọ xát nhiều với bồn chứa làm chúng tích điện trái dấu. Khi tích điện đủ lớn chúng sẽ phóng điện gây cháy nổ. Thực tế, để chống cháy nổ do phóng điện, người ta thường dùng một dây xích sắt nối với bồn chứa và kéo lê trên đường. Đây là biện pháp nối đất cho các vật nhiễm điện đế chống sự phóng tia lửa điện của chúng.
10. Câu 3: Cách đây khoảng hơn 2600 năm, một người con gái Hi lạp có tài dệt vải. Một hôm cô gái lỡ tay đánh rơi con thoi bằng hồ phách xuống đất đầy bụi, cô liền lấy vạt áo len để lau con thoi. Nhưng lạ thay, sau khi lau thì thấy con thoi bám đầy tơ len, càng lau, tơ len bám vào thoi càng nhiều. Thử lại hiện tượng đó, bố của cô gái cho rằng trong hổ phách có “thần lực”. Bằng kiến thức Vật lí, hãy giải thích câu chuyện nói trên? Câu 4: Nếu quan tâm đến lĩnh vực sản xuất và tiêu dùng hiện nay, ta thường nghe các thuật ngữ “ Sơn thường”, “ Sơn tĩnh điện”. Vậy bản chất của sơn tĩnh điện là gì? Sơn này có những ưu điểm gì so với các loại sơn thường khác? Định hướng trả lời: Sơn tĩnh điện là sơn đã được cho nhiễm điện trước khi bám vào vật cần sơn. Trong công nghệ sơn phun, người ta dùng một súng có khí nén để sơn những hạt sơn nhỏ liti đến bám vào vật cần sơn. Động tác này giống như việc phun nước hoa hay phun thuốc muỗi Một phần những hạt sơn đến bám vào vật cần sơn, một phần khá lớn bay ra ngoài không khí vừa gây lãng phí , vừa gây ô nhiễm môi trường. Để khắc phục nhược điểm này người ta cải tiến công nghệ sơn phun thành công nghệ sơn tĩnh điện. Trong công nghệ này, mũi của súng phun làm bằng kim loại và được nối với cực dương của một máy phát tĩnh điện. Cực âm của máy nối với vật cần sơn. Các hạt sơn bay ra khỏi súng phun sẽ được nhiễm điện dương và bị hút về vật cần sơn. So với lớp sơn phun thì lớp sơn tĩnh điện sẽ bám chắc hơn vì có thêm lực điện hút các hạt sơn vào vật cần sơn. Trong công nghệ này vật cần sơn phải bằng kim loại. Câu 5: Trong các phân xưởng dệt vải thường có nhiều bụi bông bay lơ lửng trong không khí, những bụi bông này có gây hại cho sức khoẻ của công nhân. Người ta có thể sử dụng biện pháp gì để giải quyết vấn đề đó? Giải thích cơ sở vật lí đã được vận dụng.
11. Định hướng trả lời: Một trong những biện pháp tốt và được sử dụng rất phổ biến là treo những tấm kim loại nhiễm điện trên cao. Các tấm kim loại nhiễm điện này có tác dụng hút các bụi bông lên bề mặt của chúng, làm cho không khí trong xưởng ít bụi hơn. Câu 6: Nguyên tắc hoạt động của máy lọc bụi không khí trong gia đình? Định hướng trả lời: Lọc bụi tĩnh điện gồm 2 lớp: Lớp thứ 1 nối với cực dương, lớp thứ 2 nối với cực âm. Khi bụi đi qua lớp thứ 1 sẽ tích điện dương và bị hút vào lưới thứ 2 mang điện âm bởi lực hút tĩnh điện Bụi bị hút vào lưới
12. Bài 17: KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG Câu 1: Trong các cơn giông, thỉnh thoảng có hiện tượng sét rất nguy hiểm. Sét là gì? Vì sao có sét? Định hướng trả lời: Theo những thí nghiệm của nhà vật lí Franklin thì phần dưới của các đám mây giông thường tích điện âm, do hưởng ứng, mặt đất ở dưới đám mây tích điện dương tạo nên hai điện cực trái dấu.. Khi điện trường giữa giữa đám mây và mặt đất đủ lớn để đánh thủng lớp không khí giữa đám mây và đất thì xảy ra sự phóng điện tức là sét đánh. Đám mây thừa êlectrôn và “ trút “ các êlectrôn thừa đó xuống đất tạo thành tia sét. Câu 2: Vì sao khi đi đường gặp mưa giông, sấm sét giữ dội ta không nên đứng trên những gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán người xuống đất? Định hướng trả lời: Khi có cơn giông các đám mây gần mặt đất thường tích điện âm và mặt đất tích điện dương. Giữa đám mây và mặt đất có hiệu điện thế lớn. Những chỗ nhô cao trên mặt đất gióng như những mũi nhọn là nơi có điện trường mạnh nhất. Sét là tia lửa điện hình thành giữa đám mây mưa và mặt đất nên thường đánh vào các mô đất cao, ngọn cây
13. Câu 3: Tác dụng của cột thu lôi (cột chống sét) là gì? Định hướng trả lời: Thực chất cột thu lôi không phải có tác dụng chính là vật hứng sét cho các vật khác, mà tác dụng chính là giảm khả năng phát sinh ra sét cho một diện tích rộng xung quanh cột thu lôi. Cột thu lôi là một cột kim loại nhọn được nối cẩn thận với đất và gắn chặt lên chỗ cao nhất của công trình cần được bảo vệ. Cột thu lôi có thể bảo vêh cho một diện tích rộng xung quanh nó ( kích thước gấp đôi chiều cao của cột ). Tác dụng chống sét của cột thu lôi dựa trên hiện tượng rò điện từ mũi nhọn. Khi cường độ điện trường ở gần mặt đất lớn ở đỉnh cột thu lôi xảy ra hiện tượng phóng điện quầng và do sự phát sinh “ gió điện “ mà không khí ở gần cột thu lôi bị ion hoá mạnh trở nên dẫn điện tốt. Vì thế điện trường xung quanh cột thu lôi giảm đi, làm khả năng phát sinh ra sét giảm đi ở khu vực đó. Tuy nhiên với những cơn giông lớn, sét vẫn có thể đánh vào cột thu lôi. Khi đó các điện tích của sét sẽ đi qua cột thu lôi xuống đất nên không gây thiệt hại cho công trình cần bảo vệ.
14. Bài 18: ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU Câu 1: Ứng dụng điện trường đều của tụ điện phẳng như thế nào? Định hướng trả lời: Điện trường đều của tụ điện phẳng được dùng để điều khiển chùm tia electron trong đèn hình. Bài 24: NGUỒN ĐIỆN Câu 1: Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào và có thể gây ra những tác hại gì? Biện pháp nào được sử dụng để không xảy ra hiện tượng này? Định hướng trả lời: Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi hiện tượng này xảy ra , dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ lớn sẽ làm hỏng nguồn điện, dây sẽ nóng mạnh có thể gây cháy, bỏng. Để tránh xảy ra hiện tượng này phải sử dụng cầu chì đúng định mức hoặc sử dụng công tắc ( cầu dao) tự động ngắt mạch khi cường độ dòng điện tăng tới một giá trị xác định chưa tới mức gây nguy hiểm ( còn gọi là aptômat).
15. III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Có những tiết học đạt hiệu quả cao nhất luôn là niềm trăn trở, suy nghĩ, là mục đích hướng tới của mỗi giáo viên - người “thắp sáng ngọn lửa” chủ động lĩnh hội tri thức trong từng học sinh . Trong nội dung chuyên đề, tôi đã đề cập đến một số câu hỏi và bài tập có ý nghĩa thực tiễn, có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên trong dạy học Vật lý 11 cho học sinh. Mặc dù đã cố gắng song không thể tránh được các thiếu sót, mong các thày cô và các em học sinh góp ý kiến để sáng kiến hoàn thiện hơn. 2. Kiến nghị Nhà trường cần trang bị thêm các sách tài liệu cho thư viện để giáo viên và học sinh tham khảo. Tổ chức các buổi trao đổi, thảo luận về phương pháp dạy học.